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(共61张PPT)
3.2 激素调节的过程
问题探讨
马拉松长跑是赛程超过40km、历时2h以上的极限运动，运动员每小时至少要消耗300g糖类。血糖可以补充肌肉因运动而消耗的糖类。正常人血糖含量为3.9 ~ 6.1mmol/L，全身血量大约为5L。
Q1．如果仅靠血液中的葡萄糖，运动员能跑多长时间？
Q2．长跑过程中大量消耗葡萄糖，会导致血糖含量下降吗？为什么？
约0.7~1.1min（1min左右）
可能会略有下降，但不会持续下降，应该在正常范围内波动；运动过程中，因消耗血糖为运动提供能量，血糖含量有所下降，同时机体会随时分解储能物质转化成葡萄糖补充消耗，维持血糖的相对稳定。
运动员比赛过程中如何保证血糖稳定和能量供应？
肝糖原
脂肪等
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
1.血糖的含义：
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
2.血糖浓度
正常人空腹时
3.9~6.1mmol/L
人体的血糖含量是如何维持在这样稳定的水平呢？
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
1.血糖的含义：
血液中的糖称为血糖，主要是葡萄糖。
2.血糖浓度
正常人空腹时
3.9~6.1mmol/L
3.血糖的来源和去路
血糖
（3.9~6.1 mmol/L）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
如果要参加马拉松比赛，该如何保证比赛过程中的能量供应？
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
根据血糖的来源和去路分析，你知道当血糖升高或降低时，它们是怎么变化的吗？
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
抑制
促进
抑制
促进
但事实真这么简单吗？
血糖升高时：
血糖降低时：
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
___
研究发现，机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的，其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
4.参与血糖调节的激素
机体通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率，其中最主要的是胰岛素和胰高血糖素。（教材P51）
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰腺：胰岛内有多种分泌细胞。胰岛B细胞分泌胰岛素；胰岛A细胞分泌胰高血糖素。
一
血糖平衡的调节
血糖浓度
升高
刺激
4.参与血糖调节的激素
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
血糖浓度
升高
胰岛B细胞
刺激
分泌
胰岛素
作用于
几乎全身细胞
做出改变
抑制
促进
4.参与血糖调节的激素
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
血糖浓度
降低
刺激
4.参与血糖调节的激素
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
血糖浓度
降低
胰岛A细胞
刺激
分泌
胰高
血糖素
作用于
主要是肝脏
做出改变
抑制
促进
4.参与血糖调节的激素
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
胰岛素与受体结合，受体具有酶氨酸激酶活性；
受体使胰岛素受体底物蛋白（IRS）磷酸化；
第二信使途径改变蛋白质的合成及现有蛋白质的活性；
物质跨膜运输发生变化；
细胞代谢改变。
拓展：胰岛素作用机理
一
血糖平衡的调节
升高
胰岛B细胞分泌胰岛素增加
抑制
促进
降低
胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加
促进
为什么激
素调节时不会调得过高或过低呢？
4.参与血糖调节的激素
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
因为肌肉细胞不存在催化6-磷酸葡萄糖水解为葡萄糖的酶，因此，肌糖原不能直接水解为葡萄糖来提供血糖。
拓展：胰高血糖素作用机理
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
升高
胰岛B细胞分泌胰岛素增加
抑制
促进
降低
胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加
促进
为什么激
素调节时不会调得过高或过低呢？
糖皮质激素
下丘脑
甲状腺激素
交感神经
肾上腺素
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
正常血糖水平
血糖水
平升高
血糖水
平下降
刺激胰岛B细胞分泌胰岛素
刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素
补充血糖
血糖水平恢复
糖原、甘油三酯
葡萄糖
肝糖原
葡萄糖
5.反馈调节
一
血糖平衡的调节
概念：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。
血糖水平升高
胰岛B细胞分泌胰岛素
血糖降低
负反馈
促进
+
两抑制，三促进
-
血糖水平降低
胰岛A细胞分泌胰高血糖素
血糖升高
负反馈
促进
+
两促进
-
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
5.反馈调节
一
血糖平衡的调节
概念：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。
麻将馆老板叫人来打麻将
来了1个，2个，3个，4个
人够了，这些人说
人够了，别再叫了
负反馈
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
5.反馈调节
一
血糖平衡的调节
概念：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。
（2）正反馈：加强并偏离静息水平，如血液凝固、排尿排便、胎儿分娩等。
（1）负反馈：偏离后纠正回归到静息水平，在生物体中更常见，如体温调节、血糖调节。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
5.反馈调节
一
血糖平衡的调节
概念：在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫作反馈调节。
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
下丘脑
胰岛B细胞
胰岛A细胞
胰岛素↑
胰高血糖素↑
(+)
分泌
(+)
分泌
肾上腺髓质
下丘脑
肾上腺素↑
分泌
(+)
(+)
(+)
(+)
(+)
(-)
(-)
(+)
(-)
血 糖 浓 度 升 高
血 糖 浓 度 降 低
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
5.反馈调节
在一个系统中，系统本身工作的效果，反过来又作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。反馈调节对于机体维持稳态具有重要意义。 （教材P52）
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的
感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
正反馈
A
（+）
B
（+）
负反馈
A
（+）
B
（-）
拓展：胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖含量影响
激素调节的实例1——血糖平衡的调节
葡萄糖
运输载体
K+
信号转导途径
胰岛B细胞
乙酰胆碱受体
胰高血糖素受体
乙酰胆碱
胰高血糖素
副交感神经
Ca2+
Ca2+
胰岛素
葡萄糖
葡萄糖
运输载体
ATP
K+通道完全关闭
激素调节的实例1——血糖平衡的调节
葡萄糖
葡萄糖
运输载体
ATP
K+
Ca2+
Ca2+
胰岛A细胞
肾上腺素能受体
胰高血糖素
K+通道部分关闭
去甲肾上腺素
交感神经等
Na+
拓展：胰岛素和胰高血糖素的分泌主要受血糖含量影响
血糖
（3.9~6.1 mmol/L）
食物中的糖类
肝糖原
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
摄取
氧化分解
合成
转化
CO2+ H2O+ 能量
肝糖原、肌糖原
甘油三酯（脂肪）
从组织液到全身各组织细胞
最主要去路
最主要来源
血糖浓度低时启动
肝脏和骨骼肌
肝脏和脂肪细胞
低血糖：空腹血糖浓度低于2.8mmol/L
出现饥饿、乏力、头晕等，严重可出现昏迷和死亡
高血糖：空腹血糖浓度高于7.2 mmol/L
空腹血糖浓度大于8.9 mmol/L时出现尿糖
长期血糖偏高会出现多种糖尿病并发症
6.血糖平衡的意义
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
尿糖原因
a.一次性摄入的糖太多
c.肾脏疾病，重吸收血糖能力下降，随尿排出。
b.糖尿病
血糖浓度超出肾脏的重吸收能力，随尿排出。
一
血糖平衡的调节
高血糖和尿糖，可导致多器官功能损害。
1型糖尿病和2型糖尿病
糖尿病的类型
糖尿病的主要表现
观看视频
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
6.血糖平衡的意义——糖尿病
一
血糖平衡的调节
1型糖尿病
2型糖尿病
一
血糖平衡的调节
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
6.血糖平衡的意义——糖尿病
遗传环境
胰岛B细胞功能减退
胰岛素分泌不足
遗传
环境
生活方式
组织细胞对胰岛素的敏感性下降（胰岛素不能正常与受体结合）
高血糖
“三多一少“
一
血糖平衡的调节
糖尿病症状
“三多一少”(多尿、多饮、多食、体重减轻)
胰岛素分泌不足
血糖进入组织细胞障碍
导致机体供能不足
细胞可利用的糖减少
血糖继续升高
多饮
“多食”
机体消耗大量脂肪、蛋白质
“体重减轻”
一
血糖平衡的调节
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
6.血糖平衡的意义——糖尿病
饥饿
尿糖带走大量水分
多尿
一
血糖平衡的调节
糖尿病预防与治疗
一
血糖平衡的调节
01
激素调节的实例 : 血糖平衡的调节
6.血糖平衡的意义——糖尿病
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
当我们在寒风中瑟瑟发抖时，身体内几乎所有细胞动员起来，共同抵御寒冷。起运动作用的是神经冲动和激素，甲状腺分泌的甲状腺激素在其中起重要作用。
神经冲动
激素
甲状腺激素分泌量增加
一系列
反应
寒冷刺激
神经系统
体内细胞
提高细胞代谢速率，增加产热
神经冲动
甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
垂体
甲状腺
寒风
寒风
（神经中枢）
分泌
甲状腺激素
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
二
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
实验发现，摘除大鼠的垂体，甲状腺将萎缩，甲状腺激素显著减少；
如果给该大鼠注射垂体的提取物，可以部分地恢复甲状腺的大小。
实验1：垂体与甲状腺之间的相互作用
如果向动物静脉注射下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),可增加垂体分泌促甲状腺激素(TSH)的量。
组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺激素分泌量
1
2
3
同学们阅读教材P53“思考·讨论”部分，用表格形式梳理实验，并得出结论。
组别 实验处理 实验结果 甲状腺结构 甲状腺激素分泌量
1
2
3
实验一
垂体中的某些物质可以维持甲状腺的形态，促进甲状腺分泌甲状腺激素。
常态对照
正常
萎缩
显著减少
部分恢复大小
摘除大鼠的垂体
摘除大鼠的垂体后再注射垂体提取物
部分恢复
正常
同学们阅读教材P53“思考·讨论”部分，用表格形式梳理实验，并得出结论。
结论
(减法原理)
(加法原理)
摘除大鼠垂体
甲状腺萎缩
甲状腺激素减少
注射垂体提取物
部分恢复甲状腺大小
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
进一步实验发现，将实验动物下丘脑中分泌TRH的区域损毁，或向该动物的垂体注射微量的甲状腺激素后，血液中的TSH水平会明显降低。
实验2：下丘脑与垂体之间的相互作用
组别 实验处理 实验结果
（血液中TSH水平）
1
2
3
4
如果向动物静脉注射下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素(TRH),可增加垂体分泌促甲状腺激素(TSH)的量。
组别 实验处理 实验结果
（血液中TSH水平）
1
2
3
4
下丘脑分泌的TRH可以促进垂体分泌TSH。甲状腺激素可以抑制垂体分泌TSH。
向动物静脉注射下丘脑分泌的TRH
明显升高
正常
常态对照
明显降低
明显降低
损毁动物下丘脑中分泌TRH的区域
向动物的垂体中注射微量甲状腺激素
注：TRH-促甲状腺激素释放激素；TSH-促甲状腺激素
实验二
结论
下丘脑
结合实验1可推知（流程图表示）：
TRH
分泌
垂体
促进
TSH
分泌
甲状腺
促进
甲状腺激素
分泌
甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
临床发现，
甲状腺机能亢进时，血液中甲状腺激素水平升高，TSH的水平降低；
当甲状腺功能减退时，血液中甲状腺激素水平下降，TSH的水平升高。
实验3：甲状腺激素对垂体的作用
进一步说明：甲状腺激素可抑制垂体分泌TSH。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
甲状腺激素
分泌
促进
分泌
促进
分泌
可表示如下：
抑制
甲状腺激素分泌的分级调节
二
1.在甲状腺激素的分泌中，下丘脑、垂体和甲状腺之间有何关系？
讨论：
下丘脑分泌的TRH,可以促进垂体分泌TSH。
垂体分泌的TSH可影响甲状腺的正常生长和分泌甲状腺激素。
甲状腺分泌的甲状腺激素增加到一定浓度时，又会抑制下丘脑和垂体的分泌。
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
TH
细胞代谢
(－)
反馈
(－)
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节
二
2.在正常情况下，血液中的甲状腺激素的水平总维持在一定范围内，这是如何实现的？
讨论：
这是通过分级调节和反馈调节实现的。当血液中甲状腺激素水平升高时，会反馈抑制TSH和TRH的分泌，降低甲状腺激素水平；当甲状腺激素水平降低时，TSH的分泌量增加，促进甲状腺分泌甲状腺激素，使甲状腺激素浓度升高恢复到正常水平。
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
TRH
垂体
TSH
甲状腺
TH
细胞代谢
(－)
反馈
甲状腺激素分泌的分级调节
二
你能先判断哪里是分级调节？哪里是反馈调节吗？
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
神经冲动
甲状腺激素分泌的分级调节
下丘脑
垂体
甲状腺
寒风
寒风
（神经中枢）
分泌
甲状腺激素
甲状腺激素的分泌是如何调节的呢？
二
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
（神经中枢）
分泌
甲状腺激素
神经冲动
下丘脑
分泌
TRH
垂体
促进
分泌
TSH
促进
甲状腺
促进代谢等
负反馈
负反馈
分级调节
甲状腺激素分泌的分级调节
二
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
分级调节
下丘脑
垂 体
甲状腺
寒冷刺激
促甲状腺激素释放激素（TRH）
促甲状腺激素（TSH）
甲状腺激素（TH）
（+）
（+）
（-）
（-）
细胞代谢（增加产热，抵御寒冷）
（+）
大脑皮层
（负）反馈调节
大脑皮层
下丘脑
垂 体
甲状腺
实验 组别 观察指标 (甲状腺激素水平） 观察指标
（TSH水平）
加法实验 甲状腺机能亢进
减法实验 甲状腺机能减退
升高
下降
降低
升高
甲状腺激素能够降低TSH的分泌
结论
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素
释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素
促性腺激素
释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
靶 腺 体
甲状腺激素
性激素
醛固酮、
皮质醇等
(1)概念：
分级调节
下丘脑、垂体和靶腺体之间存在的分层调控。
(2)类型：
(3)意义：
可以放大激素的调节效应，形成多级反馈，有利于精细调控，从而维持机体的稳态。
甲状腺激素分泌的分级调节
二
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
受“下丘脑—垂体—内分泌腺”轴的分级调节的内分泌腺主要包括：甲状腺、肾上腺皮质和性腺。
当促激素释放激素、促激素异常增多时，内分泌腺被持续刺激而肿大。
当促激素释放激素、促激素异常减少时，内分泌腺长期得不到刺激而萎缩。
下 丘 脑
垂 体
甲状腺
肾上腺皮质
性腺
促甲状腺激素
释放激素
促甲状腺激素
促肾上腺皮质激素释放激素
促性腺激素
释放激素
促肾上腺皮质激素
促性腺激素
靶 腺 体
甲状腺激素
性激素
醛固酮、
皮质醇等
甲状腺激素分泌的分级调节
二
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
02
激素调节的实例 :甲状腺激素分泌的分级调节
通过体液进行运输
作用于靶器官、靶细胞
作为信使传递信息
微量和高效
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
1. 通过体液进行运输
内分泌腺
血管
导管
外分泌腺
思考：临床上为什么通过抽取血样来检测内分泌系统中激素的水平？
激素分泌后会通过体液（血液循环）进行运输。
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
2. 作用于靶器官靶细胞
激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的。
不同激素作用的靶器官可能相同。
激素作用于靶器官、靶细胞，并不是指运输到靶器官、靶细胞，而是运往到全身各处。
思考：
①激素能定向运输吗？
②激素运输到全身各处，是不是对所有细胞都能起作用？
①不能；内分泌细胞产生的激素会弥散到体液中，随血液流到全身，因此激素不是定向运输。
②不一定；激素只能作用于靶器官或靶细胞
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
激素名称 靶器官（或靶细胞）
甲状腺激素 几乎全身的组织细胞 （促进细胞新陈代谢）
促甲状腺激素释放激素 垂体
促甲状腺激素 甲状腺
胰岛素 几乎全身的组织细胞
胰高血糖素 肝脏细胞
生长激素 几乎全身的组织细胞
③几种常见激素作用的靶细胞与靶器官
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
④为什么激素只能作用于特定的靶器官或靶细胞？
激素选择靶细胞，是通过与靶细胞上特异性受体相互识别 ，并发生特异性结合实现的；
⑤激素只能作用于靶器官靶细胞的直接原因和根本原因是什么？
直接原因：靶细胞膜上或膜内有与相应激素特异性结合的受体
根本原因：与相应激素结合的受体的基因，只在靶细胞内特异性表达
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
3. 作为信使传递信息
激素的作用方式犹如信使，将信息从内分泌细胞传递给靶细胞，靶细胞发生一系列的代谢变化，激素一经靶细胞接受并起作用后就失活。
类固醇激素的作用机制
思考：
激素一经靶细胞作用后就失活有什么意义？
这说明体内激素的产生有什么样的特点？
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
肾上腺素对肝细胞的作用
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
类固醇激素的作用机制
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
4. 微量、高效
甲状腺激素检测报告单
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
肾上腺素对肝细胞的作用
1分子受体
102分子活化G蛋白
104分子cAMP
106分子活化糖原磷酸化酶
105分子活化蛋白激酶A
108分子葡萄糖
信号转导途径可将激素作用放大。
体内激素含量偏离正常生理范围时(偏高或偏低)，就会严重影响机体机能，这也是临床上通过测定血液中激素含量来检测疾病的原因。
激素微量但高效的原因？
思考：以一种激素为例(如胰岛素或甲状腺激素)，说明该激素的产生、运输、作用于靶器官和靶细胞的过程？
胰岛素的产生、运输、作用等过程如下。
当血糖浓度升高到一定程度时,胰岛B细胞合成和分泌胰岛素的速度加快。胰岛素被分泌后,经循环系统,可分布于全身。胰岛素与组织细胞表面的受体特异性结合,促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。具体表现为:促进血糖进人组织细胞进行氧化分解;促进血糖进人肝细胞、肌肉细胞合成糖原;促进血糖进人脂肪组织细胞并转变为三酰甘油。
甲状腺激素的产生、运输、作用等过程如下。
某些刺激会通过“下丘脑一垂体一甲状腺轴”,引起甲状腺激素分泌量增加。甲状腺激素经由循环系统分布于全身,几乎作用于全身所有的细胞,与细胞中的特异性受体结合,提高细胞代谢的速率。
一
血糖平衡的调节
一
血糖平衡的调节
03
激素调节的特点
体内往往多种激素共同参与调节同一生理功能，各激素彼此关联、相互影响。
调节生长发育
增加产热
升高血糖
相抗衡
胰高血糖素
胰岛素
升高血糖
降低血糖
（1）协同作用：在同一生理功能上效果相同。
（2）在同一调节过程中效果相抗衡。
生长激素
甲状腺激素
肾上腺素
胰高血糖素
激素之间的关系
激素的应用
——生长激素与增高
在长骨骨骺闭合前外用生长激素，才可以促进长高。
激素的应用
——睾酮衍生物、比赛成绩与健康
有些运动员服用人工合成的睾酮衍生物来促进肌肉生长、增强肌肉力量，提高比赛成绩。
有研究显示，应用外源性睾酮衍生物6个月，可以导致精子生成量减少，甚至使一些运动员不育。
外源
雄性激素
增强
增强
减少
萎缩
减少
减少
各种激素彼此关联、相互影响。
激素种类多、量极微，既不组成细胞结构，又不提供能量，也不起催化作用，而是随体液到达靶细胞，使靶细胞原有的生理活动发生变化。
激素是调节生命活动的信息分子。
小结：
小 结
它是细胞分泌的物质，
又是细胞行动的号角；
它维持机体的协调和稳态，
尽管微量，却精准、高效。

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